package com.mnb.beidou.utils;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

/**
 * CRC16(Modbus)校验工具类
 * 多项式 0x8005 (即0xA001, 低位在前)
 * 初始值 0xFFFF
 * 结果高位在前，低位在后（符合SL651文档要求）
 */
@Slf4j
public class CRC16Utils {

    // CRC16 查找表 - 高字节
    private static final byte[] auchCRCHi = {
            0x00, (byte)0xC1, (byte)0x81, 0x40, 0x01, (byte)0xC0, (byte)0x80, 0x41, 0x01, (byte)0xC0,
            (byte)0x80, 0x41, 0x00, (byte)0xC1, (byte)0x81, 0x40, 0x01, (byte)0xC0, (byte)0x80, 0x41,
            0x00, (byte)0xC1, (byte)0x81, 0x40, 0x00, (byte)0xC1, (byte)0x81, 0x40, 0x01, (byte)0xC0,
            (byte)0x80, 0x41, 0x01, (byte)0xC0, (byte)0x80, 0x41, 0x00, (byte)0xC1, (byte)0x81, 0x40,
            0x00, (byte)0xC1, (byte)0x81, 0x40, 0x01, (byte)0xC0, (byte)0x80, 0x41, 0x00, (byte)0xC1,
            (byte)0x81, 0x40, 0x01, (byte)0xC0, (byte)0x80, 0x41, 0x01, (byte)0xC0, (byte)0x80, 0x41,
            0x00, (byte)0xC1, (byte)0x81, 0x40, 0x01, (byte)0xC0, (byte)0x80, 0x41, 0x00, (byte)0xC1,
            (byte)0x81, 0x40, 0x00, (byte)0xC1, (byte)0x81, 0x40, 0x01, (byte)0xC0, (byte)0x80, 0x41,
            0x00, (byte)0xC1, (byte)0x81, 0x40, 0x01, (byte)0xC0, (byte)0x80, 0x41, 0x01, (byte)0xC0,
            (byte)0x80, 0x41, 0x00, (byte)0xC1, (byte)0x81, 0x40, 0x00, (byte)0xC1, (byte)0x81, 0x40,
            0x01, (byte)0xC0, (byte)0x80, 0x41, 0x01, (byte)0xC0, (byte)0x80, 0x41, 0x00, (byte)0xC1,
            (byte)0x81, 0x40, 0x01, (byte)0xC0, (byte)0x80, 0x41, 0x00, (byte)0xC1, (byte)0x81, 0x40,
            0x00, (byte)0xC1, (byte)0x81, 0x40, 0x01, (byte)0xC0, (byte)0x80, 0x41, 0x01, (byte)0xC0,
            (byte)0x80, 0x41, 0x00, (byte)0xC1, (byte)0x81, 0x40, 0x00, (byte)0xC1, (byte)0x81, 0x40,
            0x01, (byte)0xC0, (byte)0x80, 0x41, 0x00, (byte)0xC1, (byte)0x81, 0x40, 0x01, (byte)0xC0,
            (byte)0x80, 0x41, 0x01, (byte)0xC0, (byte)0x80, 0x41, 0x00, (byte)0xC1, (byte)0x81, 0x40,
            0x00, (byte)0xC1, (byte)0x81, 0x40, 0x01, (byte)0xC0, (byte)0x80, 0x41, 0x01, (byte)0xC0,
            (byte)0x80, 0x41, 0x00, (byte)0xC1, (byte)0x81, 0x40, 0x01, (byte)0xC0, (byte)0x80, 0x41,
            0x00, (byte)0xC1, (byte)0x81, 0x40, 0x00, (byte)0xC1, (byte)0x81, 0x40, 0x01, (byte)0xC0,
            (byte)0x80, 0x41, 0x00, (byte)0xC1, (byte)0x81, 0x40, 0x01, (byte)0xC0, (byte)0x80, 0x41,
            0x01, (byte)0xC0, (byte)0x80, 0x41, 0x00, (byte)0xC1, (byte)0x81, 0x40, 0x01, (byte)0xC0,
            (byte)0x80, 0x41, 0x00, (byte)0xC1, (byte)0x81, 0x40, 0x00, (byte)0xC1, (byte)0x81, 0x40,
            0x01, (byte)0xC0, (byte)0x80, 0x41, 0x01, (byte)0xC0, (byte)0x80, 0x41, 0x00, (byte)0xC1,
            (byte)0x81, 0x40, 0x00, (byte)0xC1, (byte)0x81, 0x40, 0x01, (byte)0xC0, (byte)0x80, 0x41,
            0x00, (byte)0xC1, (byte)0x81, 0x40, 0x01, (byte)0xC0, (byte)0x80, 0x41, 0x01, (byte)0xC0,
            (byte)0x80, 0x41, 0x00, (byte)0xC1, (byte)0x81, 0x40
    };

    // CRC16 查找表 - 低字节
    private static final byte[] auchCRCLo = {
            0x00, (byte)0xC0, (byte)0xC1, 0x01, (byte)0xC3, 0x03, 0x02, (byte)0xC2, (byte)0xC6, 0x06,
            0x07, (byte)0xC7, 0x05, (byte)0xC5, (byte)0xC4, 0x04, (byte)0xCC, 0x0C, 0x0D, (byte)0xCD,
            0x0F, (byte)0xCF, (byte)0xCE, 0x0E, 0x0A, (byte)0xCA, (byte)0xCB, 0x0B, (byte)0xC9, 0x09,
            0x08, (byte)0xC8, (byte)0xD8, 0x18, 0x19, (byte)0xD9, 0x1B, (byte)0xDB, (byte)0xDA, 0x1A,
            0x1E, (byte)0xDE, (byte)0xDF, 0x1F, (byte)0xDD, 0x1D, 0x1C, (byte)0xDC, 0x14, (byte)0xD4,
            (byte)0xD5, 0x15, (byte)0xD7, 0x17, 0x16, (byte)0xD6, (byte)0xD2, 0x12, 0x13, (byte)0xD3,
            0x11, (byte)0xD1, (byte)0xD0, 0x10, (byte)0xF0, 0x30, 0x31, (byte)0xF1, 0x33, (byte)0xF3,
            (byte)0xF2, 0x32, 0x36, (byte)0xF6, (byte)0xF7, 0x37, (byte)0xF5, 0x35, 0x34, (byte)0xF4,
            0x3C, (byte)0xFC, (byte)0xFD, 0x3D, (byte)0xFF, 0x3F, 0x3E, (byte)0xFE, (byte)0xFA, 0x3A,
            0x3B, (byte)0xFB, 0x39, (byte)0xF9, (byte)0xF8, 0x38, 0x28, (byte)0xE8, (byte)0xE9, 0x29,
            (byte)0xEB, 0x2B, 0x2A, (byte)0xEA, (byte)0xEE, 0x2E, 0x2F, (byte)0xEF, 0x2D, (byte)0xED,
            (byte)0xEC, 0x2C, (byte)0xE4, 0x24, 0x25, (byte)0xE5, 0x27, (byte)0xE7, (byte)0xE6, 0x26,
            0x22, (byte)0xE2, (byte)0xE3, 0x23, (byte)0xE1, 0x21, 0x20, (byte)0xE0, (byte)0xA0, 0x60,
            0x61, (byte)0xA1, 0x63, (byte)0xA3, (byte)0xA2, 0x62, 0x66, (byte)0xA6, (byte)0xA7, 0x67,
            (byte)0xA5, 0x65, 0x64, (byte)0xA4, 0x6C, (byte)0xAC, (byte)0xAD, 0x6D, (byte)0xAF, 0x6F,
            0x6E, (byte)0xAE, (byte)0xAA, 0x6A, 0x6B, (byte)0xAB, 0x69, (byte)0xA9, (byte)0xA8, 0x68,
            0x78, (byte)0xB8, (byte)0xB9, 0x79, (byte)0xBB, 0x7B, 0x7A, (byte)0xBA, (byte)0xBE, 0x7E,
            0x7F, (byte)0xBF, 0x7D, (byte)0xBD, (byte)0xBC, 0x7C, (byte)0xB4, 0x74, 0x75, (byte)0xB5,
            0x77, (byte)0xB7, (byte)0xB6, 0x76, 0x72, (byte)0xB2, (byte)0xB3, 0x73, (byte)0xB1, 0x71,
            0x70, (byte)0xB0, 0x50, (byte)0x90, (byte)0x91, 0x51, (byte)0x93, 0x53, 0x52, (byte)0x92,
            (byte)0x96, 0x56, 0x57, (byte)0x97, 0x55, (byte)0x95, (byte)0x94, 0x54, (byte)0x9C, 0x5C,
            0x5D, (byte)0x9D, 0x5F, (byte)0x9F, (byte)0x9E, 0x5E, 0x5A, (byte)0x9A, (byte)0x9B, 0x5B,
            (byte)0x99, 0x59, 0x58, (byte)0x98, (byte)0x88, 0x48, 0x49, (byte)0x89, 0x4B, (byte)0x8B,
            (byte)0x8A, 0x4A, 0x4E, (byte)0x8E, (byte)0x8F, 0x4F, (byte)0x8D, 0x4D, 0x4C, (byte)0x8C,
            0x44, (byte)0x84, (byte)0x85, 0x45, (byte)0x87, 0x47, 0x46, (byte)0x86, (byte)0x82, 0x42,
            0x43, (byte)0x83, 0x41, (byte)0x81, (byte)0x80, 0x40
    };

    /**
     * 计算CRC16校验码
     *
     * @param data 要计算的数据字节数组
     * @return CRC16校验码 (16位整数)
     */
    public static int calculateCRC16(byte[] data) {
        byte uchCRCHi = (byte) 0xFF; // 高CRC字节初始化
        byte uchCRCLo = (byte) 0xFF; // 低CRC字节初始化
        int uIndex; // CRC循环中的索引

        for (int i = 0; i < data.length; i++) {
            uIndex = (uchCRCHi ^ data[i]) & 0xFF; // 计算CRC
            uchCRCHi = (byte) (uchCRCLo ^ auchCRCHi[uIndex]);
            uchCRCLo = auchCRCLo[uIndex];
        }

        return (((int) uchCRCHi & 0xFF) << 8) | ((int) uchCRCLo & 0xFF);
    }

    /**
     * 计算CRC16校验码 (十六进制字符串输入)
     *
     * @param hexData 十六进制字符串数据
     * @return CRC16校验码 (16位整数)
     * @throws IllegalArgumentException 如果输入格式无效
     */
    public static int calculateCRC16(String hexData) {
        return calculateCRC16(hexStringToBytes(hexData));
    }

    /**
     * 验证CRC16校验码
     *
     * @param data 数据字节数组
     * @param expectedCRC 期望的CRC16校验码
     * @return true 如果校验码正确，false 如果校验码错误
     */
    public static boolean validateCRC16(byte[] data, int expectedCRC) {
        int calculatedCRC = calculateCRC16(data);
        return calculatedCRC == expectedCRC;
    }

    /**
     * 验证CRC16校验码 (十六进制字符串输入)
     *
     * @param hexData 十六进制字符串数据
     * @param hexCRC 十六进制字符串校验码
     * @return true 如果校验码正确，false 如果校验码错误
     * @throws IllegalArgumentException 如果输入格式无效
     */
    public static boolean validateCRC16(String hexData, String hexCRC) {
        int expectedCRC = Integer.parseInt(hexCRC, 16);
        return validateCRC16(hexStringToBytes(hexData), expectedCRC);
    }


    public static boolean validateCRC16(String hex) {
        String hexCRC = hex.substring(hex.length() - 4);
        String hexData = hex.substring(0, hex.length() - 4);
        int expectedCRC = Integer.parseInt(hexCRC, 16);
        return validateCRC16(hexStringToBytes(hexData), expectedCRC);
    }

    /**
     * 十六进制字符串转字节数组
     *
     * @param hexString 十六进制字符串
     * @return 字节数组
     * @throws IllegalArgumentException 如果输入格式无效
     */
    public static byte[] hexStringToBytes(String hexString) {
        if (hexString == null || hexString.trim().isEmpty()) {
            throw new IllegalArgumentException("十六进制字符串不能为空");
        }

        // 移除空格和转换为大写
        String cleanHex = hexString.replaceAll("\\s", "").toUpperCase();

        if (cleanHex.length() % 2 != 0) {
            throw new IllegalArgumentException("十六进制字符串长度必须为偶数");
        }

        if (!cleanHex.matches("^[0-9A-F]+$")) {
            throw new IllegalArgumentException("十六进制字符串只能包含 0-9 和 A-F 字符");
        }

        byte[] bytes = new byte[cleanHex.length() / 2];
        for (int i = 0; i < bytes.length; i++) {
            int index = i * 2;
            bytes[i] = (byte) Integer.parseInt(cleanHex.substring(index, index + 2), 16);
        }

        return bytes;
    }

    /**
     * 字节数组转十六进制字符串
     *
     * @param bytes 字节数组
     * @return 十六进制字符串
     */
    public static String bytesToHexString(byte[] bytes) {
        if (bytes == null || bytes.length == 0) {
            return "";
        }

        StringBuilder hex = new StringBuilder(bytes.length * 2);
        for (byte b : bytes) {
            hex.append(String.format("%02X", b & 0xFF));
        }
        return hex.toString();
    }

    /**
     * 获取CRC16校验码的十六进制字符串表示
     *
     * @param data 数据字节数组
     * @return CRC16校验码的十六进制字符串 (4位)
     */
    public static String getCRC16HexString(byte[] data) {
        int crc = calculateCRC16(data);
        return String.format("%04X", crc);
    }

    /**
     * 获取CRC16校验码的十六进制字符串表示 (十六进制字符串输入)
     *
     * @param hexData 十六进制字符串数据
     * @return CRC16校验码的十六进制字符串 (4位)
     * @throws IllegalArgumentException 如果输入格式无效
     */
    public static String getCRC16HexString(String hexData) {
        return getCRC16HexString(hexStringToBytes(hexData));
    }
} 